Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

ประสิทธิภาพของระบบกรองแบบแบ่งส่วนในการแยกจุลสาหร่ายและอนุภาคสารแขวนลอยเพื่อควบคุมคุณภาพน้ำในระบบเพาะเลี้ยงสัตว์น้ำ

Other Title (Parallel Title in Other Language of ETD)

Efficency of cross-flow filtration in the separation of microalgae and particulate matters from aquaculture system

Year (A.D.)

2009

Document Type

Thesis

First Advisor

วิบูลย์ลักษณ์ พึ่งรัศมี

Second Advisor

สรวิศ เผ่าทองศุข

Faculty/College

Faculty of Engineering (คณะวิศวกรรมศาสตร์)

Degree Name

วิศวกรรมศาสตรมหาบัณฑิต

Degree Level

ปริญญาโท

Degree Discipline

วิศวกรรมสิ่งแวดล้อม

DOI

10.58837/CHULA.THE.2009.1538

Abstract

งานวิจัยนี้เป็นการศึกษาการควบคุมคุณภาพน้้าในระบบเพาะเลี้ยงสัตว์น้้าโดยใช้จุลสาหร่ายที่เกิดขึ้นเองตามธรรมชาติเป็นตัวบ้าบัดสารประกอบไนโตรเจนร่วมกับการแยกจุลสาหร่ายส่วนเกินและอนุภาคสารแขวนลอยอื่นๆ ออกไปจากระบบโดยใช้วิธีการกรองแบบแบ่งส่วน ซึ่งการหาสภาวะในการกรองจุลสาหร่ายที่เหมาะสมของระบบกรองแบบแบ่งส่วนนี้ได้ใช้ไดอะตอม Chaetoceros gracilis เป็นตัวแทนเนื่องจากเป็นเซลล์ที่มีขนาดเล็ก (ขนาด 6 ไมครอน) และไม่สามารถแยกออกด้วยวิธีการกรองทั่วไป โดยจากผลการทดลองพบว่าระบบกรองแบบแบ่งส่วนสามารถแยกไดอะตอมออกได้แม้ว่าขนาดของเซลล์จะเล็กกว่ารูพรุนของไส้กรอง และพบว่าสภาวะในการกรองที่ดีที่สุดคือการใช้สัดส่วนระหว่างน้้ากรองต่อน้้าเวียนเริ่มต้นที่ 50:50 นอกจากนี้ยังพบว่าการใช้ความเร็วน้้าเข้าเท่ากับ 0.0007 เมตร/วินาที จะท้าให้ค่าฟลักซ์ในการกรองมีความคงที่ได้ยาวนานกว่าการใช้ความเร็วน้้าที่ 0.0016 เมตร/วินาที ในส่วนของการน้าระบบกรองแบบแบ่งส่วนมาใช้กรองจุลสาหร่ายและอนุภาคสารแขวนลอยออกจากถังเลี้ยงกุ้งขาวและถังเลี้ยงกุ้งกุลาด้าแบบไร้ดินกลางแจ้ง พบว่าเครื่องกรองสามารถแยกคลอโรฟิลล์เอและของแข็งแขวนลอยออกจากน้้าได้อย่างมีประสิทธิภาพ โดยประสิทธิภาพในการแยกอนุภาคสารแขวนลอยสูงสุดที่พบในถังเลี้ยงกุ้งขาวมีค่าเท่ากับ 61.6 เปอร์เซ็นต์ ในขณะที่ถังเลี้ยงกุ้งกุลาด้ามีค่าสูงสุดเท่ากับ 76.6 เปอร์เซ็นต์จากปริมาณตั้งต้น ในส่วนของสัดส่วนน้้ากรองต่อน้้าเวียนที่เหมาะสมพบว่าในถังเลี้ยงกุ้งขาวสามารถใช้สัดส่วนน้้ากรองได้สูงสุดเท่ากับ 45:55 และ 25:75 เมื่อใช้ความเร็วน้้าเข้าที่ 0.0007 และ 0.0016 เมตร/วินาที ตามล้าดับ ส้าหรับถังเลี้ยงกุ้งกุลาด้าสามารถใช้สัดส่วนน้้ากรองต่อน้้าเวียนได้เท่ากับ 40:60 และ 30:70 เมื่อใช้ความเร็วน้้าเข้าที่ 0.0007 และ 0.0016 เมตร/วินาที ตามล้าดับ อย่างไรก็ตามพบว่าไนไทรต์และไนเทรตในน้้ายังคงมีอยู่ในความเข้มข้นสูง และจ้าเป็นต้องมีการบ้าบัดด้วยวิธีการอื่นๆ ต่อไปก่อนจะท้าการปล่อยน้้าทิ้งหรือหมุนเวียนน้้ากลับมาใช้ในระบบ

Other Abstract (Other language abstract of ETD)

This study involved the water quality control in aquaculture system using natural microalgae to remove nitrogen compounds, coupling with the separation of excess microalgal cells and particulate matters by cross-flow filtration process. Optimization experiments for cross-flow filtration were performed using the diatom Chaetoceros gracilis due to its small cell size (6 microns) and could not be removed by simple filtration. It was found that cross-flow filtration could remove diatom cells even its cell size was smaller than pore size of the filter. The best operating condition for C. gracilis removal was at filtrate to concentrate ratio of 50:50. It should also be noted that cross-flow velocity of 0.0007 m/s could maintain high filtrate flux than that of the high velocity of 0.0016 m/s. When applying cross-flow filtration system to White shrimp (Litopenaeus vannamei) tank and Black tiger shrimp (Penaeus monodon) tank, the removal of natural microalgal cells and particulate matters was found to be effective, with 61.6 and 76.6 percent removal in White shrimp and Black tiger shrimp tanks, respectively. The highest value of filtrate to concentrate ratios obtained from White shrimp trials were equal to 45:55 and 25:75 for water velocities at 0.0007 and 0.0016 m/s respectively. While for Black Tiger shrimp tank they were found to be 40:60 and 30:70 for water velocities at 0.0007 and 0.0016 m/s respectively. Nevertheless, nitrite and nitrate in all the systems were found to be accumulated in the tanks, and further treatment was necessary before discharging or recirculating water back to the system.

Link to Full Text

Share

COinS